JP7405704B2 - Energy storage system - Google Patents
Energy storage system Download PDFInfo
- Publication number
- JP7405704B2 JP7405704B2 JP2020104533A JP2020104533A JP7405704B2 JP 7405704 B2 JP7405704 B2 JP 7405704B2 JP 2020104533 A JP2020104533 A JP 2020104533A JP 2020104533 A JP2020104533 A JP 2020104533A JP 7405704 B2 JP7405704 B2 JP 7405704B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- state
- relay
- voltage
- grid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 title description 2
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 57
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 53
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 53
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 20
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 17
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Description
本発明は、少なくとも電力系統の系統電圧および蓄電池の放電電圧を用いて所定の電源電圧を生成する蓄電システムに関する。 The present invention relates to a power storage system that generates a predetermined power supply voltage using at least the system voltage of a power system and the discharge voltage of a storage battery.
近年、低価格の深夜電力を利用して蓄電池に充電し、その蓄電池の電力を電力需要の大きい昼間に放電することで、電気料金の低減および電力需要の平準化を図った蓄電システムが普及しつつある。 In recent years, electricity storage systems have become popular, which reduce electricity costs and level out electricity demand by charging storage batteries using low-priced late-night electricity and discharging the electricity from the storage batteries during the day when electricity demand is high. It's coming.
図３に、従来の蓄電システムの一例として、特許文献１に開示された蓄電システム１０１を示す。蓄電システム１０１は、蓄電池側双方向電力変換部１０３と、系統側双方向電力変換部１０４と、を備えている。系統側双方向電力変換部１０４は、４つのスイッチング素子および還流ダイオードからなる電圧形インバータ１４１と、平滑用のコンデンサ１４２とを含む。蓄電システム１０１では、商用電力系統Ｇの系統電圧が系統側双方向電力変換部１０４により直流電圧に変換され、蓄電池側双方向電力変換部１０３によって直流電圧が降圧されて蓄電池Ｂに充電される。また、放電時には、蓄電池Ｂの放電電圧が、蓄電池側双方向電力変換部１０３により昇圧され、系統側双方向電力変換部１０４により交流電圧に変換されて商用電力系統Ｇに向けて出力される。
FIG. 3 shows a
上述の蓄電システム１０１は、商用電力系統Ｇの系統電圧から生成した第１直流電圧を出力する第１電源部１０２ａと、第２直流電圧を出力する第２電源部１０２ｂと、第１電源部１０２ａおよび第２電源部１０２ｂの双方に接続され、第１直流電圧および第２直流電圧のうちの大きい方をスイッチングするスイッチング部１０９と、第１制御部１０６ａおよび第２制御部１０６ｂにそれぞれ電源電圧を供給する第１電源電圧生成部１１０ａおよび第２電源電圧生成部１１０ｂとをさらに備えている。
The above-described
第２電源部１０２ｂは、ダイオード１２３、ダイオード１２４、第１トランス１２５、第１スイッチング素子１２７、整流用のダイオード１２８および平滑用のコンデンサ１３９、１２２を含む。コンデンサ１２２は、第１電源部１０２ａの構成要素でもある。第２電源部１０２ｂには、上述の系統側双方向電力変換部１０４のコンデンサ１４２の両端に現れる電圧である代替電圧が、ダイオード１２４を通じて入力される。蓄電池Ｂの放電電圧が代替電圧よりも大きい場合、第１トランス１２５の一次巻線Ｎ１２５および第１スイッチング素子１２７からなる直列回路には、ダイオード１２３を通じて放電電圧が印加される。一方、蓄電池Ｂの放電電圧が代替電圧よりも小さい場合、上記直列回路には、ダイオード１２４を通じて代替電圧が印加される。
The second
ここで、商用電力系統Ｇに停電が発生していない通常時であって、蓄電池側双方向電力変換部１０３および系統側双方向電力変換部１０４が停止している待機状態においては、系統電圧に由来する第３直流電圧が代替電圧となる。この代替電圧は、放電電圧よりも大きく設定されている。
Here, in normal times when there is no power outage in the commercial power grid G, and in a standby state where the storage battery side bidirectional
第１スイッチング素子１２７がオン／オフを繰り返すと、放電電圧または代替電圧がスイッチングされ、第１トランス１２５の二次巻線Ｎ１２６に交流電圧が誘起される。そして、第２電源部１０２ｂは、ダイオード１２８およびコンデンサ１２２によりこの交流電圧を直流化して、系統電圧から生成された第１直流電圧の下限値よりも小さい第２直流電圧を生成する。
When the first switching element 127 repeats on/off, the discharge voltage or alternative voltage is switched, and an alternating current voltage is induced in the secondary winding N126 of the
停電が発生していない通常時においては、第１直流電圧と第２直流電圧のうちの大きい方、すなわち、第１直流電圧がコンデンサ１２２の両端に現れる。このとき、第２電源部１０２ｂは、無負荷で動作していると言える。一方、停電時においては、第１直流電圧および第２直流電圧の大小関係が逆転し、第２直流電圧がコンデンサ１２２の両端に現れる。
In normal times when no power outage occurs, the larger of the first DC voltage and the second DC voltage, that is, the first DC voltage, appears across the
スイッチング部１０９は、第２トランス１９１の一次巻線Ｎ１９１ａおよび第２スイッチング素子１９３からなる直列回路を含む。第２スイッチング素子１９３がオン／オフを繰り返すと、コンデンサ１２２の両端に現れた第１直流電圧または第２直流電圧がスイッチングされ、第２トランス１９１の他の巻線、すなわち、一次巻線Ｎ１９１ｂおよび二次巻線Ｎ１９２に交流電圧が誘起される。第１電源電圧生成部１１０ａおよび第２電源電圧生成部１１０ｂは、一次巻線Ｎ１９１ｂおよび二次巻線Ｎ１９２にそれぞれ誘起された電圧を直流化して電源電圧を生成する。
この蓄電システム１０１では、通常時においては、系統電圧に由来する第１直流電圧に基づいて電源電圧が生成され、停電時においては、放電電圧に由来する第２直流電圧に基づいて電源電圧が生成される。よって、停電時においても第１制御部１０６ａおよび第２制御部１０６ｂに電源電圧を供給し続けることができる。また、蓄電システム１０１では、ダイオードの整流作用により第１直流電圧および第２直流電圧のうちの大きい方が自動的に選択される。このため、スイッチングする対象を第１直流電圧と第２直流電圧との間で切り替える際に、空白期間が生じることはない。さらに、蓄電システム１０１では、第２直流電圧は第１直流電圧よりも低くなるように設定されているので、通常時は第２電源部１０２ｂは無負荷で動作していると言える。よって、通常時に蓄電池Ｂが消耗することはほとんどない。
In this
また、蓄電システム１０１は、第２電源部１０２ｂにおいて第１トランス１２５により絶縁されている。仮に、第２電源部１０２ｂにおいて絶縁されていない場合には、商用電力系統Ｇから蓄電池Ｂに向かって流れる電流が、系統側双方向電力変換部１０４および蓄電池側双方向電力変換部１０３を経由する経路と、第１電源部１０２ａおよび第２電源部１０２ｂを経由する経路とに分流する。これにより、第１電源部１０２ａおよび第２電源部１０２ｂに過大な電流が流れる。蓄電システム１０１では、第２電源部１０２ｂにおいて絶縁されているので、第１電源部１０２ａおよび第２電源部１０２ｂに過大な電流が流れるのを防ぐことができる。
Furthermore, the
しかしながら、上述の蓄電システムのように、電源部に過大な電流が流れるのを防ぐためにトランスを備えた絶縁形電源を採用した場合には、コストが増大するという問題があった。 However, when an insulated power source including a transformer is used to prevent excessive current from flowing into the power supply section, as in the above-mentioned power storage system, there is a problem in that the cost increases.
本発明の目的は、コストの増大を抑えつつ、蓄電池の消耗を抑制することが可能な蓄電システムを提供することである。 An object of the present invention is to provide a power storage system that can suppress consumption of a storage battery while suppressing an increase in cost.
本発明の蓄電システムは、少なくとも電力系統の系統電圧および蓄電池の放電電圧を用いて所定の電源電圧を生成する蓄電システムであって、前記系統電圧を直流化して得た第１直流電圧を出力可能な第１電源部と、前記第１直流電圧よりも小さく設定された第２直流電圧を出力する第２電源部と、前記第１電源部および前記第２電源部の双方に接続され、前記第１直流電圧および前記第２直流電圧のいずれか大きい方をスイッチングするように構成された、スイッチング素子およびトランスの一次巻線からなるスイッチング部と、前記スイッチング部により前記トランスの他の巻線に誘起された電圧を直流化して前記電源電圧を生成する少なくとも１つの電源電圧生成部と、前記電力系統に停電が生じたことを検出する系統停電検出部と、を備えている。前記第２電源部は、前記蓄電池のプラス側端子に電気的に接続された直流プラス端子に接点を有する第１リレーと、前記蓄電池のマイナス側端子に電気的に接続された直流マイナス端子に接点を有する第２リレーとを有しており、前記第１リレーおよび前記第２リレーは、前記系統停電検出部によって前記電力系統に停電が発生したと検出されたときはオフ状態からオン状態に切り替わり、前記系統停電検出部によって停電していた前記電力系統が復電したと検出されたときはオン状態からオフ状態に切り替わる。 The power storage system of the present invention is a power storage system that generates a predetermined power supply voltage using at least the grid voltage of a power grid and the discharge voltage of a storage battery, and is capable of outputting a first DC voltage obtained by converting the grid voltage into DC. a first power supply unit that is connected to both the first power supply unit and the second power supply unit, and a second power supply unit that outputs a second DC voltage set to be smaller than the first DC voltage; a switching unit configured to switch the larger of the first DC voltage and the second DC voltage, the switching unit including a switching element and a primary winding of the transformer; The power supply voltage generator includes at least one power supply voltage generation section that converts the voltage into direct current to generate the power supply voltage, and a system power outage detection section that detects that a power outage has occurred in the power system. The second power supply unit includes a first relay having a contact at a DC positive terminal electrically connected to the positive side terminal of the storage battery, and a contact at a DC negative terminal electrically connected to the negative side terminal of the storage battery. The first relay and the second relay are switched from an off state to an on state when the grid power outage detection section detects that a power outage has occurred in the power system. When the grid power outage detection unit detects that the power grid has been restored after a power outage, the on state is switched to the off state.
この構成によると、第２電源部は、第１リレーおよび第２リレーにより、電力系統に停電が生じていない通常時においては絶縁状態となり、電力系統に停電が生じている停電時には通電状態となる。したがって、通常時には、スイッチング部には第１電源部から給電され、第２電源部から給電されないことから通常時の蓄電池の消耗を抑えることができる。また、絶縁形電源を採用することなく第２電源部を絶縁することができるので、コストの増大を抑えることができる。 According to this configuration, the second power supply section is in an insulated state by the first relay and the second relay during normal times when there is no power outage in the power system, and becomes energized during a power outage when there is a power outage in the power system. . Therefore, in normal times, power is supplied to the switching unit from the first power supply unit and not from the second power supply unit, so that consumption of the storage battery during normal times can be suppressed. Further, since the second power supply section can be insulated without employing an insulated power supply, an increase in cost can be suppressed.
また、上述の蓄電システムにおいては、前記第１電源部は、平滑用の第１コンデンサを有しており、前記第２電源部は、平滑用の第２コンデンサを有しており、前記第１コンデンサおよび前記第２コンデンサの容量は、前記系統停電検出部によって前記電力系統に停電が発生したと検出されてから、前記第１リレーおよび前記第２リレーがオフ状態からオン状態に切り替わるまでの間、前記第１コンデンサおよび前記第２コンデンサに充電された電荷で前記スイッチング素子を駆動する電圧を出力可能な大きさである。 Further, in the above-described power storage system, the first power supply section has a first capacitor for smoothing, the second power supply section has a second capacitor for smoothing, and the first power supply section has a first capacitor for smoothing. The capacitance of the capacitor and the second capacitor are determined from when the grid power outage detection section detects that a power outage has occurred in the power system until the first relay and the second relay switch from the off state to the on state. , is large enough to output a voltage for driving the switching element with the charges charged in the first capacitor and the second capacitor.
この構成によると、系統停電検出部によって電力系統に停電が発生したと検出されてから、第１リレーおよび第２リレーがオフ状態からオン状態に切り替わるまでの間も、確実にスイッチング部に電圧を出力することができる。 According to this configuration, voltage is reliably applied to the switching unit even after the grid power failure detection unit detects that a power outage has occurred in the power system until the first relay and the second relay switch from the off state to the on state. It can be output.
さらに、上述の蓄電システムは、前記蓄電池に一方のＤＣ入出力端子が接続された蓄電池側双方向電力変換部と、前記蓄電池側双方向電力変換部の他方のＤＣ入出力端子にＤＣ入出力端が接続されるとともに前記電力系統にＡＣ入出力端子が接続された、系統側双方向電力変換部と、前記電力系統と前記系統側双方向電力変換部との間に介装された第３リレーと、をさらに備え、前記第３リレーは、前記系統停電検出部によって前記電力系統に停電が発生したと検出されたときはオン状態からオフ状態に切り替わり、前記系統停電検出部によって停電していた前記電力系統が復電したと検出されたときはオフ状態からオン状態に切り替わり、前記第１リレーおよび前記第２リレーは、前記系統停電検出部によって停電していた前記電力系統が復電したと検出されたとき、前記第３リレーがオフ状態からオン状態に切り替わる前に、オン状態からオフ状態に切り替わる。 Furthermore, the above-mentioned power storage system includes a storage battery side bidirectional power conversion unit having one DC input/output terminal connected to the storage battery, and a DC input/output terminal connected to the other DC input/output terminal of the storage battery side bidirectional power conversion unit. a grid-side bidirectional power converter to which is connected and an AC input/output terminal to the power grid, and a third relay interposed between the power grid and the grid-side bidirectional power converter. The third relay is configured to switch from an on state to an off state when the grid power outage detection section detects that a power outage has occurred in the power system, and the third relay switches from an on state to an off state when the grid power outage detection section detects that a power outage has occurred in the power system. When it is detected that the power has been restored to the power grid, the off state is switched to the on state, and the first relay and the second relay are activated when the power outage detection unit detects that the power has been restored to the power grid. When detected, the third relay is switched from the on state to the off state before the third relay is switched from the off state to the on state.
この構成によると、電力系統が復電したと検出されたとき、第１リレーおよび第２リレーと、第３リレーとが、同時にオン状態となることがないので、電源部に過大な電流が流れるのを確実に防ぐことができる。 According to this configuration, when it is detected that the power has been restored to the power grid, the first relay, the second relay, and the third relay are not turned on at the same time, so an excessive current flows in the power supply section. can be reliably prevented.
加えて、上述の蓄電システムにおいては、前記第１リレーおよび前記第２リレーは、前記系統停電検出部によって停電していた前記電力系統が復電したことが検出されてから所定時間の間、前記系統停電検出部によって前記電力系統に停電が発生したことが継続して検出されなかった場合に、オン状態からオフ状態に切り替わる。 In addition, in the above-described power storage system, the first relay and the second relay are configured to operate the first relay and the second relay for a predetermined period of time after the grid power outage detection unit detects that the power grid has been restored after a power outage. When the grid power outage detection unit does not continuously detect that a power outage has occurred in the power system, the on state is switched to the off state.
この構成によると、電力系統に断続した停電が発生した場合に、第１リレーおよび第２リレーがオン／オフ動作を繰り返してばたつきが生じるのを防ぐことができる。 According to this configuration, when an intermittent power outage occurs in the power system, it is possible to prevent the first relay and the second relay from repeating on/off operations and causing flapping.
本発明によれば、コストの増大を抑えつつ、蓄電池の消耗を抑制することが可能な蓄電システムを得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a power storage system that can suppress consumption of a storage battery while suppressing an increase in cost.
以下、本発明の好適な一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１に示すように、本発明の一実施形態にかかる蓄電システム１は、蓄電池Ｂ、蓄電池側双方向電力変換部３、系統側双方向電力変換部４、系統電圧検出回路５、第１制御部６ａ、第２制御部６ｂを主に備えている。蓄電システム１は、交流電源である商用電力系統Ｇに接続されている。蓄電池Ｂは、例えばリチウムイオン電池であり、直流電源として機能する。蓄電システム１においては、商用電力系統Ｇから供給される系統電圧（商用系統電圧）により蓄電池Ｂを充電することができる。また、蓄電池Ｂの放電電圧を商用電力系統Ｇ側に出力することができる。
As shown in FIG. 1, a
蓄電池側双方向電力変換部３は、蓄電池Ｂに一方のＤＣ入出力端が接続されている。系統側双方向電力変換部４は、蓄電池側双方向電力変換部３の他方のＤＣ入出力端にＤＣ入出力端が接続されるとともに、本発明の「第３リレー」に相当するメインリレー１１を介して商用電力系統ＧにＡＣ入出力端が接続されている。メインリレー１１は、商用電力系統Ｇと系統側双方向電力変換部４との間に位置する端子に接点を有する。より詳細には、メインリレー１１の接点は、後述する配線７１と配線７３との接合点と系統側双方向電力変換部４との間、および、後述する配線７２と配線７４との接合点と系統側双方向電力変換部４との間に位置する。
The storage battery side bidirectional
蓄電池側双方向電力変換部３は、系統側双方向電力変換部４から供給された直流電力を降圧して蓄電池Ｂに供給する。また、蓄電池側双方向電力変換部３は、蓄電池Ｂから供給された直流電力（放電電力）を昇圧して系統側双方向電力変換部４に供給する。
The storage battery side
系統側双方向電力変換部４は、商用電力系統Ｇから供給された系統電圧を直流電圧に変換して蓄電池側双方向電力変換部３に供給する。また、系統側双方向電力変換部４は、蓄電池側双方向電力変換部３から供給された直流電圧を交流電圧に変換して商用電力系統Ｇ側に出力する。
The grid side
系統側双方向電力変換部４は、４つのスイッチング素子および各スイッチング素子に逆向きに並列接続された還流ダイオードからなる電圧形インバータ４１と、電圧形インバータ４１のＤＣ入出力端側に設けられた平滑用のコンデンサ４２と、電圧形インバータ４１のＡＣ入出力端側に設けられたノイズフィルタ４３とを含む。
The system-side
系統電圧検出回路５は、商用電力系統Ｇから供給される系統電圧を検出する。第１制御部６ａおよび第２制御部６ｂは、蓄電システム１の各部を制御する。第１制御部６ａは、蓄電システム１の１次側制御回路である。第２制御部６ｂは、蓄電システム１の２次側制御回路である。
The grid
第１制御部６ａは、系統電圧検出回路５で検出された系統電圧に基づいて商用電力系統Ｇでの停電の発生の有無を検出し、検出結果を第２制御部６ｂのマイコン（図示せず）に伝達する。第２制御部６ｂのマイコンは、第１制御部６ａから伝達された商用電力系統Ｇでの停電の有無の検出結果に基づいてメインリレー１１のオン／オフを制御する制御信号を送信する。
The
具体的には、商用電力系統Ｇに停電が発生したと検出されたとき、第２制御部６ｂのマイコンは、メインリレー１１をオン状態からオフ状態に切り替える制御信号を送信する。また、停電していた商用電力系統Ｇが復電したと検出されたとき、第２制御部６ｂのマイコンは、メインリレー１１をオフ状態からオン状態に切り替える制御信号を送信する。なお、メインリレー１１は、系統連系リレーである。メインリレー１１は、系統連系規格により復電が検出されてから所定時間Ｔ１経過後でないとオン状態に切り替えることができない規定となっている。したがって、第２制御部６ｂのマイコンは、復電が検出されてから所定時間Ｔ１経過後にメインリレー１１をオフ状態からオン状態に切り替える制御信号を送信する。
Specifically, when it is detected that a power outage has occurred in the commercial power system G, the microcomputer of the
蓄電システム１は、第１電源部２ａ、第２電源部２ｂ、スイッチング部９、第１電源電圧生成部１０ａおよび第２電源電圧生成部１０ｂをさらに備えている。第１電源部２ａは、商用電力系統Ｇからの系統電圧を直流化（整流および平滑）して得た第１直流電圧を出力する。第２電源部２ｂは、蓄電池Ｂの放電電圧から得た直流電圧（第２直流電圧）を出力する。第２直流電圧は第１直流電圧の下限値よりも小さい電圧値に設定される。スイッチング部９は、第１電源部２ａおよび第２電源部２ｂの双方に接続され、、第１電源部２ａおよび第２電源部２ｂのいずれかから出力された電圧をスイッチングする。第１電源電圧生成部１０ａは、第１制御部６ａに電源電圧を供給する。第２電源電圧生成部１０ｂは、第２制御部６ｂに電源電圧を供給する。
The
第１電源部２ａは、整流用のダイオード２１および平滑用のコンデンサ２２を含む。ダイオード２１は、商用電力系統Ｇとメインリレー１１とを接続する配線７１、７２からそれぞれ分岐した配線７３、７４が接続されている。第１電源部２ａは、これらにより系統電圧を整流した後に平滑として直流化して第１直流電圧を生成する。
The first
第２電源部２ｂは、ダイオード２３、ダイオード２４、第１リレー２５、第２リレー２６、リレー制御回路２７、パワーサーミスタ２８および平滑用のコンデンサ２２、２９を含む。なお、コンデンサ２２は、第１電源部２ａの構成要素でもある。ダイオード２３は、蓄電池Ｂのプラス側端子と蓄電池側双方向電力変換部３とを接続する配線８１から分岐した配線８３に設けられている。ダイオード２３は、蓄電池Ｂの放電電圧を第２電源部２ｂに入力する。ダイオード２４は、蓄電池側双方向電力変換部３と系統側双方向電力変換部４とを接続する配線８２から分岐する配線８４に設けられている。ダイオード２４は、コンデンサ４２の両端に現れる電圧（以下、「代替電圧」と称する）を第２電源部２ｂに入力する。
The second
第１リレー２５は、配線８５によって配線８３と配線８４との接合点と電気的に接続された接点を有する。すなわち、第１リレー２５は、蓄電池Ｂのプラス側端子に接続された直流プラス端子に接点を有する。第２リレー２６は、配線８６によって蓄電池Ｂのマイナス側端子に接続された接点を有する。配線８５には、パワーサーミスタ２８が設けられている。
The
リレー制御回路２７は、系統電圧検出回路５によって検出された系統電圧に基づいて、第１リレー２５および第２リレー２６のオン／オフを制御する。具体的には、系統電圧検出回路５によって検出される系統電圧が閾値以下となり、商用電力系統Ｇに停電が発生したことが検出されたとき、リレー制御回路２７は第１リレー２５および第２リレー２６をオフ状態からオン状態に切り替える。また、系統電圧検出回路５によって検出される系統電圧が閾値を超え、停電していた商用電力系統Ｇが復電したことが検出されたとき、リレー制御回路２７は第１リレー２５および第２リレー２６をオン状態からオフ状態に切り替える。
The
商用電力系統Ｇに停電が発生していない通常時においては、第１リレー２５および第２リレー２６がオフ状態であり、第２電源部２ｂは絶縁状態となる。つまり、通常時は、第２電源部２ｂから電圧が出力されることはない。一方、商用電力系統Ｇに停電が発生している停電時においては、第１リレー２５および第２リレー２６がオン状態であり、第２電源部２ｂは通電状態となる。
In normal times when there is no power outage in the commercial power system G, the
停電時においては、蓄電池側双方向電力変換部３および系統側双方向電力変換部４が停止し、蓄電池側双方向電力変換部３のＤＣ入出力端から出力される蓄電池Ｂの放電電圧にほぼ等しい直流電圧が代替電圧となる。この代替電圧は、当然ながら蓄電池Ｂの電圧にほぼ等しい。したがって、停電時は、第２電源部２ｂから放電電圧または代替電圧が第２直流電圧として出力される。
During a power outage, the storage battery side
ここで、復電が検出されたときの第１リレー２５および第２リレー２６の詳細な制御について説明する。リレー制御回路２７は、停電していた商用電力系統Ｇが復電したと検出されてから所定時間Ｔ２の間、商用電力系統Ｇに停電が発生したことが継続して検出されなかった場合に、第１リレー２５および第２リレー２６をオン状態からオフ状態に切り替える。すなわち、系統電圧検出回路５によって検出される系統電圧が閾値を超えた後、所定時間Ｔ２の間継続して系統電圧が閾値を超えた場合に、第１リレー２５および第２リレー２６はオン状態からオフ状態に切り替わる。
Here, detailed control of the
また、上述のように、停電していた商用電力系統Ｇが復電したと検出されたとき、メインリレー１１は、復電が検出されてから所定時間Ｔ１経過後にオフ状態からオン状態に切り替わる。第１リレー２５および第２リレー２６は、停電していた商用電力系統Ｇが復電したと検出されたとき、メインリレー１１がオフ状態からオン状態に切り替わる前に、オン状態からオフ状態に切り替わる。つまり、所定時間Ｔ２は所定時間Ｔ１より短い。
Further, as described above, when it is detected that the commercial power grid G that has been out of power has been restored, the main relay 11 is switched from the off state to the on state after a predetermined time T1 has elapsed since the power restoration was detected. The
なお、第１リレー２５および第２リレー２６のオン／オフ制御は、第２制御部６ｂのマイコン（図示せず）で行ってもよい。本実施形態のように、リレー制御回路２７を設けて回路構成によりオン／オフ制御を行うことで、マイコンによりオン／オフ制御を行う場合に比べて第１リレー２５および第２リレー２６を切り替える際の遅延時間を短くすることができる。
Note that the on/off control of the
ここで、本発明の「系統停電検出部」は、第１制御部６ａおよび系統電圧検出回路５に対応する。すなわち、上述のように、メインリレー１１のオン／オン制御は、系統電圧検出回路５で検出された系統電圧に基づいて第１制御部６ａで停電の有無を検出し、その検出結果に基づいて第２制御部６ｂのマイコン（図示せず）から送信された制御信号によってなされる。つまり、このときは第１制御部６ａが「系統停電検出部」に対応する。また、第１リレー２５および第２リレー２６のオン／オフ制御は、系統電圧検出回路５によって検出される系統電圧が閾値以下となったときと閾値を超えたときとにリレー制御回路２７によってなされる。つまり、このときは系統電圧検出回路５が「系統停電検出部」に対応する。
Here, the “grid power outage detection unit” of the present invention corresponds to the
コンデンサ２２およびコンデンサ２９の容量は、商用電力系統Ｇに停電が発生したと検出されてから、第１リレー２５および第２リレー２６がオフ状態からオン状態に切り替わるまでの間、コンデンサ２２およびコンデンサ２９に充電された電荷でスイッチング部９に電圧を出力可能な大きさである。上述のように、本実施形態においては、回路構成により第１リレー２５および第２リレー２６のオン／オフ制御を行うので、停電の発生が検出されてから第１リレー２５および第２リレー２６がオフ状態からオン状態に切り替わるまでの遅延時間は比較的短い。したがって、コンデンサ２２およびコンデンサ２９として大容量のコンデンサを採用する必要はない。
The capacitances of the
なお、停電の発生が検出されてから第１リレー２５および第２リレー２６がオフ状態からオン状態に切り替わるまでの遅延時間にコンデンサ２２、２９が放電されるので、第１リレー２５および第２リレー２６がオフ状態からオン状態に切り替わった時、第１リレー２５および第２リレー２６の接点に突入電流が流れる。本実施形態においては、ダイオード２３、２４と第１リレー２５との間にパワーサーミスタ２８が設けられているので、第１リレー２５および第２リレー２６がオフ状態からオン状態に切り替わった時に流れる突入電流を抑制することができる。パワーサーミスタ２８は、第１リレー２５とコンデンサ２９との間に設けられていてもよい。
Note that since the
商用電力系統Ｇに停電が発生していない通常時においては、上述のように第２電源部２ｂは絶縁されているので第２電源部２ｂから電圧が出力されることがない。したがって、第１電源部２ａから出力された第１直流電圧がコンデンサ２２の両端に現れる。商用電力系統Ｇに停電が発生している停電時においては、第１電源部２ａからの第１直流電圧が出力されなくなる。停電時、第２電源部２ｂは通電状態となるので、第２電源部２ｂから出力された第２直流電圧がコンデンサ２２の両端に現れる。
In normal times when there is no power outage in the commercial power system G, the second
スイッチング部９は、トランス９１の一次巻線Ｎ９１ａおよびスイッチング素子９３からなる直列回路を含む。スイッチング素子９３がオン／オフを繰り返すと、コンデンサ２２の両端に現れた第１直流電圧または第２直流電圧がスイッチングされ、トランス９１の他の巻線、すなわち、一次巻線Ｎ９１ｂおよび二次巻線Ｎ９２に交流電圧が誘起される。スイッチング部９は、商用電力系統Ｇに停電が発生していない通常時においては第１直流電圧を、商用電力系統Ｇに停電が発生している停電時においては第２直流電圧をスイッチングする。
The
第１電源電圧生成部１０ａは、一次巻線Ｎ９１ｂ、整流用のダイオード１２および平滑用のコンデンサ１３を含む。ダイオード１２およびコンデンサ１３は、スイッチング素子９３のスイッチングにより一次巻線Ｎ９１ｂに誘起された交流電圧を直流化する。そして、この直流化により得られた電圧は、第１制御部６ａに電源電圧として供給される。
The first power supply
同様に、第２電源電圧生成部１０ｂは、二次巻線Ｎ９２、整流用のダイオード１４および平滑用のコンデンサ１５を含む。ダイオード１４およびコンデンサ１５は、スイッチング素子９３のスイッチングにより二次巻線Ｎ９２に誘起された交流電圧を直流化する。そして、この直流化により得られた電圧は、第２制御部６ｂに電源電圧として供給される。
Similarly, the second power supply
次に、図２を参照しつつ、蓄電システム１で行われる制御の流れについて説明する。図２のフローチャートで示す制御の流れは、蓄電システム１の電源が投入されている間は継続して実行されるものである。
Next, the flow of control performed in the
まず、商用電力系統Ｇに停電が発生していない通常時においては、通常運転制御が行われる（Ｓ１）。通常運転制御では、商用電力系統Ｇから供給される系統電圧を直流化して得た第１直流電圧が第１電源部２ａからスイッチング部９に出力される。そして、系統電圧検出回路５によって検出される系統電圧に基づいて、商用電力系統Ｇに停電が発生したか否かの判断が行われる（Ｓ２）。なお、通常時においては、メインリレー１１はオン状態（閉状態）とされ、第１リレー２５および第２リレー２６はオフ状態（開状態）とされている。
First, during normal times when there is no power outage in the commercial power system G, normal operation control is performed (S1). In normal operation control, a first DC voltage obtained by converting the system voltage supplied from the commercial power system G to DC is output from the first
系統電圧検出回路５の検出結果に基づき、停電が発生していないと判断した場合には（Ｓ２：ＮＯ）、Ｓ１に戻って通常運転制御を続ける。一方、停電が発生したと判断した場合には（Ｓ２：ＹＥＳ）、リレー制御回路２７により第１リレー２５および第２リレー２６がオフ状態からオン状態に切り替えられ、かつ、第２制御部６ｂのマイコンから送信される制御信号により、メインリレー１１がオン状態からオフ状態に切り替えられる（Ｓ３）。なお、第１リレー２５および第２リレー２６がオフ状態からオン状態に切り替えられるタイミングと、メインリレー１１がオン状態からオフ状態に切り替えられるタイミングとはいずれが先であってもよい。
If it is determined that a power outage has not occurred based on the detection result of the system voltage detection circuit 5 (S2: NO), the process returns to S1 and normal operation control is continued. On the other hand, if it is determined that a power outage has occurred (S2: YES), the
続いて、系統電圧検出回路５によって検出される系統電圧に基づいて、停電していた商用電力系統Ｇが復電したか否かの判断が行われる（Ｓ４）。Ｓ４の判断は、復電したと判断するまで繰り返し行われる。そして、復電したと判断した場合には（Ｓ４：ＹＥＳ）、復電が検出されてからの経過時間のカウントをスタートする（Ｓ５）。
Next, based on the system voltage detected by the system
続いて、系統電圧検出回路５によって検出される系統電圧に基づいて、商用電力系統Ｇに停電が発生したか否かの判断が行われる（Ｓ６）。停電が発生したと判断した場合には（Ｓ６：ＹＥＳ）、Ｓ４で復電が検出されてからの経過時間のカウントをリセットし（Ｓ７）、上述のＳ４に戻る。一方、停電が発生していないと判断した場合には（Ｓ６：ＮＯ）、Ｓ４で復電が検出されてからの経過時間が所定時間Ｔ２を経過したか否かを判断する（Ｓ８）。 Subsequently, it is determined whether a power outage has occurred in the commercial power grid G based on the grid voltage detected by the grid voltage detection circuit 5 (S6). If it is determined that a power outage has occurred (S6: YES), the count of elapsed time since power restoration was detected in S4 is reset (S7), and the process returns to S4 described above. On the other hand, if it is determined that a power outage has not occurred (S6: NO), it is determined whether the elapsed time since power restoration was detected in S4 has exceeded a predetermined time T2 (S8).
未だ所定時間Ｔ２が経過していないと判断した場合には（Ｓ８：ＮＯ）、Ｓ６に戻る。そして、所定時間Ｔ２が経過したと判断した場合には（Ｓ８：ＹＥＳ）、リレー制御回路２７により第１リレー２５および第２リレー２６がオン状態からオフ状態に切り替えられる（Ｓ９）。その後（復電を検知してから所定時間Ｔ１経過後、所定時間Ｔ１＞所定時間Ｔ２）、第２制御部６ｂのマイコンから送信される制御信号により、メインリレー１１がオフ状態からオン状態に切り替えられ（Ｓ１０）、Ｓ１に戻る。
If it is determined that the predetermined time T2 has not yet elapsed (S8: NO), the process returns to S6. If it is determined that the predetermined time T2 has elapsed (S8: YES), the
以上のように、本実施形態の蓄電システム１は、系統電圧を直流化して得た電圧を出力可能な第１電源部２ａと、蓄電池Ｂの放電電圧から得た電圧を出力可能な第２電源部２ｂと、第１電源部２ａおよび第２電源部２ｂのいずれかから出力された電圧をスイッチングするように構成されたスイッチング部９と、スイッチング部９によりトランス９１の他の巻線（一次巻線Ｎ９１ｂおよび二次巻線Ｎ９２）に誘起された電圧を直流化して電源電圧を生成する第１電源電圧生成部１０ａおよび第２電源電圧生成部１０ｂと、商用電力系統Ｇから供給される系統電圧を検出する系統電圧検出回路５と、を備えている。第２電源部２ｂは、蓄電池Ｂのプラス側端子に接続された直流プラス端子に接点を有する第１リレー２５と、蓄電池Ｂのマイナス側端子に接続された直流マイナス端子に接点を有する第２リレー２６とを有しており、第１リレー２５および第２リレー２６は、系統電圧検出回路５によって検出される系統電圧が閾値以下となり商用電力系統Ｇに停電が発生したことが検出されたときはオフ状態からオン状態に切り替わり、系統電圧検出回路５によって検出される系統電圧が閾値を超え商用電力系統Ｇが復電したことが検出されたときはオン状態からオフ状態に切り替わる。
As described above, the
上述の構成によると、第２電源部２ｂは、第１リレー２５および第２リレー２６により、商用電力系統Ｇに停電が生じていない通常時においては絶縁状態となり、商用電力系統Ｇに停電が生じている停電時には通電状態となる。したがって、通常時には、スイッチング部９には第１電源部２ａから給電され、第２電源部２ｂから給電されないことから通常時の蓄電池Ｂの消耗を抑えることができる。また、絶縁形電源を採用することなく第２電源部２ｂを絶縁することができるので、コストの増大を抑えることができる。
According to the above-described configuration, the second
さらに、本実施形態においては、図３に示す従来の蓄電システム１０１の第１スイッチング素子１２７が不要である。よって、停電時の制御電源変換効率が向上し、かつ、通電時にスイッチングのために消費する電力およびスイッチングにより生ずるノイズを削減することができる。また、通電時においては、第１リレー２５および第２リレー２６の接点で機械的に絶縁されているので、雷サージが蓄電池Ｂおよび蓄電池側双方向電力変換部３に浸入することがない。
Furthermore, in this embodiment, the first switching element 127 of the conventional
本実施形態の蓄電システム１では、第１電源部２ａは、平滑用のコンデンサ２２を有しており、第２電源部２ｂは、平滑用のコンデンサ２９を有しており、コンデンサ２２およびコンデンサ２９の容量は、商用電力系統Ｇに停電が発生したことが検出されてから、第１リレー２５および第２リレー２６がオフ状態からオン状態に切り替わるまでの間、コンデンサ２２およびコンデンサ２９に充電された電荷で電圧を出力可能な大きさである。したがって、商用電力系統Ｇに停電が発生したと検出されてから、第１リレー２５および第２リレー２６がオフ状態からオン状態に切り替わるまでの間も、確実にスイッチング部９に電圧を出力することができる。
In the
本実施形態の蓄電システム１では、蓄電池Ｂに一方のＤＣ入出力端子が接続された蓄電池側双方向電力変換部３と、蓄電池側双方向電力変換部３の他方のＤＣ入出力端子にＤＣ入出力端が接続されるとともに商用電力系統ＧにＡＣ入出力端子が接続され、４つのスイッチング素子および還流ダイオードからなる電圧形インバータ４１と平滑用のコンデンサ４２とを含む系統側双方向電力変換部４と、商用電力系統Ｇと系統側双方向電力変換部４との間に位置する端子に接点を有するメインリレー１１と、をさらに備えている。メインリレー１１は、第１制御部６ａによって商用電力系統Ｇに停電が発生したと検出されたときはオン状態からオフ状態に切り替わり、第１制御部６ａによって停電していた商用電力系統Ｇが復電したと検出されたときはオフ状態からオン状態に切り替わり、第１リレー２５および第２リレー２６は、商用電力系統Ｇが復電したと検出されたとき、メインリレー１１がオフ状態からオン状態に切り替わる前に、オン状態からオフ状態に切り替わる。したがって、商用電力系統Ｇが復電したと検出されたとき、第１リレー２５および第２リレー２６と、メインリレー１１とが、同時にオン状態となることがないので、第１電源部２ａおよび第２電源部２ｂに過大な電流が流れるのを確実に防ぐことができる。
In the
本実施形態の蓄電システム１では、第１リレー２５および第２リレー２６は、停電していた商用電力系統Ｇが復電したことが検出されてから所定時間Ｔ２の間、商用電力系統Ｇに停電が発生したことが継続して検出されなかった場合に、オン状態からオフ状態に切り替わる。したがって、商用電力系統Ｇに断続した停電が発生した場合に、第１リレー２５および第２リレー２６がオン／オフ動作を繰り返してばたつきが生じるのを防ぐことができる。
In the
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでない。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above based on the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments. The scope of the present invention is indicated by the claims rather than the description of the embodiments described above, and includes all changes within the meaning and range equivalent to the claims.
上述の実施形態では、第１電源電圧生成部１０ａおよび第２電源電圧生成部１０ｂを備えている場合について説明したが、電源電圧を生成する電源電圧生成部の個数は２つに限定されるものではない。電源電圧生成部は、少なくとも１つ備えていればよく、３つ以上備えていてもよい。
In the above-described embodiment, a case has been described in which the first power supply
上述の実施形態では、第１リレー２５および第２リレー２６は、停電していた商用電力系統Ｇが復電したことが検出されてから所定時間Ｔ２の間、商用電力系統Ｇに停電が発生したことが継続して検出されなかった場合に、オン状態からオフ状態に切り替わる場合について説明したが、これには限定されない。リレーの繰り返し切り替え動作が支障にならない範囲で第１リレー２５および第２リレー２６は、停電していた商用電力系統Ｇが復電したことが検出されたとき、直ちにオン状態からオフ状態に切り替わってもよい。
In the above-described embodiment, the
上述の実施形態においては、第２電源部２ｂがパワーサーミスタ２８を有している場合について説明したが、パワーサーミスタ２８はなくてもよい。また、パワーサーミスタ２８に代わる他の突入電流防止手段を用いてもよい。
In the above-described embodiment, a case has been described in which the second
上述の実施形態においては、商用電力系統Ｇに接続された蓄電システム１について説明したが、これには限定されない。蓄電システム１は、商用の系統電力網に限定されず、事業所内などの限られた範囲内に構築された構内の系統電力網に接続されていてもよい。
In the above embodiment, the
また、蓄電システム１は、太陽電池等の発電装置に基づく発電電圧を代替電圧としてもよい。この場合、発電装置に繋がる発電装置側電力変換部の出力端を蓄電池側双方向電力変換部３と系統側双方向電力変換部４との相互接続点に接続すればよい。
Further, the
１ 蓄電システム
２ａ 第１電源部
２ｂ 第２電源部
３ 蓄電池側双方向電力変換部
４ 系統側双方向電力変換部
５ 系統電圧検出回路（系統停電検出部）
６ａ 第１制御部（系統停電検出部）
９ スイッチング部
１０a、１０ｂ 第１電源電圧生成部
１１ メインリレー（第３リレー）
２２ コンデンサ（第１コンデンサ）
２５ 第１リレー
２６ 第２リレー
２９ コンデンサ（第２コンデンサ）
1
6a First control section (grid power outage detection section)
9
22 Capacitor (first capacitor)
25
Claims (4)
前記系統電圧を直流化して得た第１直流電圧を出力可能な第１電源部と、
前記第１直流電圧よりも小さく設定された第２直流電圧を出力する第２電源部と、
前記第１電源部および前記第２電源部の双方に接続され、前記第１直流電圧および前記第２直流電圧のいずれか大きい方をスイッチングするように構成された、スイッチング素子およびトランスの一次巻線からなるスイッチング部と、
前記スイッチング部により前記トランスの他の巻線に誘起された電圧を直流化して前記電源電圧を生成する少なくとも１つの電源電圧生成部と、
前記電力系統に停電が生じたことを検出する系統停電検出部と、
を備え、
前記第２電源部は、前記蓄電池のプラス側端子に電気的に接続された直流プラス端子に接点を有する第１リレーと、前記蓄電池のマイナス側端子に電気的に接続された直流マイナス端子に接点を有する第２リレーとを有しており、
前記第１リレーおよび前記第２リレーは、前記系統停電検出部によって前記電力系統に停電が発生したと検出されたときはオフ状態からオン状態に切り替わり、前記系統停電検出部によって停電していた前記電力系統が復電したと検出されたときはオン状態からオフ状態に切り替わり、
前記第１電源部は、平滑用の第１コンデンサを有しており、
前記第２電源部は、平滑用の第２コンデンサを有しており、
前記第１コンデンサおよび前記第２コンデンサの容量は、前記系統停電検出部によって前記電力系統に停電が発生したと検出されてから、前記第１リレーおよび前記第２リレーがオフ状態からオン状態に切り替わるまでの間、前記第１コンデンサおよび前記第２コンデンサに充電された電荷で前記スイッチング素子を駆動する電圧を出力可能な大きさであることを特徴とする蓄電システム。 An electricity storage system that generates a predetermined power supply voltage using at least a grid voltage of an electric power system and a discharge voltage of a storage battery,
a first power supply unit capable of outputting a first DC voltage obtained by converting the system voltage to DC;
a second power supply section that outputs a second DC voltage set to be smaller than the first DC voltage;
A switching element and a primary winding of a transformer connected to both the first power supply section and the second power supply section and configured to switch the larger of the first DC voltage and the second DC voltage. a switching section consisting of;
at least one power supply voltage generation unit that generates the power supply voltage by converting the voltage induced in another winding of the transformer by the switching unit to direct current;
a system power outage detection unit that detects that a power outage has occurred in the power system;
Equipped with
The second power supply unit includes a first relay having a contact at a DC positive terminal electrically connected to the positive side terminal of the storage battery, and a contact at a DC negative terminal electrically connected to the negative side terminal of the storage battery. and a second relay having
The first relay and the second relay are switched from an off state to an on state when the grid power outage detection section detects that a power outage has occurred in the power system, and when the grid power outage detection section detects that a power outage has occurred in the power system, the first relay and the second relay are switched from an off state to an on state. When it is detected that the power grid has been restored, it switches from the on state to the off state,
The first power supply section has a first smoothing capacitor,
The second power supply section has a second smoothing capacitor,
The capacities of the first capacitor and the second capacitor are such that the first relay and the second relay are switched from an off state to an on state after the grid power outage detection unit detects that a power outage has occurred in the power system. A power storage system characterized in that the power storage system has a size that can output a voltage that drives the switching element with the electric charge charged in the first capacitor and the second capacitor .
前記蓄電池側双方向電力変換部の他方のＤＣ入出力端子にＤＣ入出力端が接続されるとともに前記電力系統にＡＣ入出力端子が接続された系統側双方向電力変換部と、
前記電力系統と前記系統側双方向電力変換部との間に介装された第３リレーと、をさらに備え、
前記第３リレーは、前記系統停電検出部によって前記電力系統に停電が発生したと検出されたときはオン状態からオフ状態に切り替わり、前記系統停電検出部によって停電していた前記電力系統が復電したと検出されたときはオフ状態からオン状態に切り替わり、
前記第１リレーおよび前記第２リレーは、前記系統停電検出部によって停電していた前記電力系統が復電したと検出されたとき、前記第３リレーがオフ状態からオン状態に切り替わる前に、オン状態からオフ状態に切り替わることを特徴とする請求項１に記載の蓄電システム。 a storage battery side bidirectional power conversion unit with one DC input/output terminal connected to the storage battery;
a grid-side bidirectional power converter in which a DC input/output terminal is connected to the other DC input/output terminal of the storage battery-side bidirectional power converter, and an AC input/output terminal is connected to the power grid;
further comprising a third relay interposed between the power system and the system-side bidirectional power converter,
The third relay switches from an on state to an off state when the grid power outage detection section detects that a power outage has occurred in the power system, and the third relay switches from an on state to an off state when the grid power outage detection section detects that a power outage has occurred in the power system. When detected, it switches from off state to on state,
The first relay and the second relay are turned on before the third relay is switched from the off state to the on state when the power outage detection section detects that the power grid has been restored after a power outage. The power storage system according to claim 1, characterized in that the power storage system switches from a state to an off state.
前記系統電圧を直流化して得た第１直流電圧を出力可能な第１電源部と、
前記第１直流電圧よりも小さく設定された第２直流電圧を出力する第２電源部と、
前記第１電源部および前記第２電源部の双方に接続され、前記第１直流電圧および前記第２直流電圧のいずれか大きい方をスイッチングするように構成された、スイッチング素子およびトランスの一次巻線からなるスイッチング部と、
前記スイッチング部により前記トランスの他の巻線に誘起された電圧を直流化して前記電源電圧を生成する少なくとも１つの電源電圧生成部と、
前記電力系統に停電が生じたことを検出する系統停電検出部と、
を備え、
前記第２電源部は、前記蓄電池のプラス側端子に電気的に接続された直流プラス端子に接点を有する第１リレーと、前記蓄電池のマイナス側端子に電気的に接続された直流マイナス端子に接点を有する第２リレーとを有しており、
前記第１リレーおよび前記第２リレーは、前記系統停電検出部によって前記電力系統に停電が発生したと検出されたときはオフ状態からオン状態に切り替わり、前記系統停電検出部によって停電していた前記電力系統が復電したと検出されたときはオン状態からオフ状態に切り替わり、
前記蓄電池に一方のＤＣ入出力端子が接続された蓄電池側双方向電力変換部と、
前記蓄電池側双方向電力変換部の他方のＤＣ入出力端子にＤＣ入出力端が接続されるとともに前記電力系統にＡＣ入出力端子が接続された系統側双方向電力変換部と、
前記電力系統と前記系統側双方向電力変換部との間に介装された第３リレーと、をさらに備え、
前記第３リレーは、前記系統停電検出部によって前記電力系統に停電が発生したと検出されたときはオン状態からオフ状態に切り替わり、前記系統停電検出部によって停電していた前記電力系統が復電したと検出されたときはオフ状態からオン状態に切り替わり、
前記第１リレーおよび前記第２リレーは、前記系統停電検出部によって停電していた前記電力系統が復電したと検出されたとき、前記第３リレーがオフ状態からオン状態に切り替わる前に、オン状態からオフ状態に切り替わることを特徴とする蓄電システム。 An electricity storage system that generates a predetermined power supply voltage using at least a grid voltage of an electric power system and a discharge voltage of a storage battery,
a first power supply unit capable of outputting a first DC voltage obtained by converting the system voltage to DC;
a second power supply section that outputs a second DC voltage set to be smaller than the first DC voltage;
A switching element and a primary winding of a transformer connected to both the first power supply section and the second power supply section and configured to switch the larger of the first DC voltage and the second DC voltage. a switching section consisting of;
at least one power supply voltage generation unit that generates the power supply voltage by converting the voltage induced in another winding of the transformer by the switching unit to direct current;
a system power outage detection unit that detects that a power outage has occurred in the power system;
Equipped with
The second power supply unit includes a first relay having a contact at a DC positive terminal electrically connected to the positive side terminal of the storage battery, and a contact at a DC negative terminal electrically connected to the negative side terminal of the storage battery. and a second relay having
The first relay and the second relay are switched from an off state to an on state when the grid power outage detection section detects that a power outage has occurred in the power system, and when the grid power outage detection section detects that a power outage has occurred in the power system, the first relay and the second relay are switched from an off state to an on state. When it is detected that the power grid has been restored, it switches from the on state to the off state,
a storage battery side bidirectional power conversion unit with one DC input/output terminal connected to the storage battery;
a grid-side bidirectional power converter in which a DC input/output terminal is connected to the other DC input/output terminal of the storage battery-side bidirectional power converter, and an AC input/output terminal is connected to the power grid;
further comprising a third relay interposed between the power system and the system-side bidirectional power converter,
The third relay switches from an on state to an off state when the grid power outage detection section detects that a power outage has occurred in the power system, and the third relay switches from an on state to an off state when the grid power outage detection section detects that a power outage has occurred in the power system. When detected, it switches from off state to on state,
The first relay and the second relay are turned on before the third relay is switched from the off state to the on state when the power outage detection section detects that the power grid has been restored after a power outage. A power storage system characterized by switching from one state to an off state .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020104533A JP7405704B2 (en) | 2020-06-17 | 2020-06-17 | Energy storage system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020104533A JP7405704B2 (en) | 2020-06-17 | 2020-06-17 | Energy storage system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021197868A JP2021197868A (en) | 2021-12-27 |
| JP7405704B2 true JP7405704B2 (en) | 2023-12-26 |
Family
ID=79196201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020104533A Active JP7405704B2 (en) | 2020-06-17 | 2020-06-17 | Energy storage system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7405704B2 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003018765A (en) | 2001-07-02 | 2003-01-17 | Fuji Electric Co Ltd | Commercial-power-supply latch device for standby uninterruptible power supply device |
| JP2011188607A (en) | 2010-03-08 | 2011-09-22 | Seiko Electric Co Ltd | Power supply system, power supply method, and control device |
| JP2012175801A (en) | 2011-02-21 | 2012-09-10 | Sanyo Electric Co Ltd | Power storage system |
| WO2016157962A1 (en) | 2015-03-30 | 2016-10-06 | 株式会社村田製作所 | Power supply device |
| JP2017175830A (en) | 2016-03-25 | 2017-09-28 | ニチコン株式会社 | Power storage system |
| JP2018107890A (en) | 2016-12-26 | 2018-07-05 | 株式会社Ｇｓユアサ | Power supply apparatus, control method of the same, power supply system, and communication base station backup system |
-
2020
- 2020-06-17 JP JP2020104533A patent/JP7405704B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003018765A (en) | 2001-07-02 | 2003-01-17 | Fuji Electric Co Ltd | Commercial-power-supply latch device for standby uninterruptible power supply device |
| JP2011188607A (en) | 2010-03-08 | 2011-09-22 | Seiko Electric Co Ltd | Power supply system, power supply method, and control device |
| JP2012175801A (en) | 2011-02-21 | 2012-09-10 | Sanyo Electric Co Ltd | Power storage system |
| WO2016157962A1 (en) | 2015-03-30 | 2016-10-06 | 株式会社村田製作所 | Power supply device |
| JP2017175830A (en) | 2016-03-25 | 2017-09-28 | ニチコン株式会社 | Power storage system |
| JP2018107890A (en) | 2016-12-26 | 2018-07-05 | 株式会社Ｇｓユアサ | Power supply apparatus, control method of the same, power supply system, and communication base station backup system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2021197868A (en) | 2021-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5342598B2 (en) | Power converter | |
| US10263429B2 (en) | Bidirectional DC-DC converter, power conditioner, and distributed power system | |
| JP5284447B2 (en) | Distributed power system | |
| JP2004194408A (en) | Uninterruptible power source | |
| JP7100047B2 (en) | Uninterruptible power supply system including energy storage | |
| JP2014200169A (en) | High voltage inverter system | |
| JP2012175864A (en) | Power storage system | |
| JP6248720B2 (en) | Power supply device and control method thereof | |
| JP5211772B2 (en) | Power conditioner operation control device and photovoltaic power generation system | |
| JP6534219B2 (en) | Power storage system | |
| WO2013094396A1 (en) | Charging/discharging device and charging/discharging system using same | |
| KR101920695B1 (en) | ESS for charging and discharging at the same time, and using ON-Grid and OFF-Grid | |
| WO2020238735A1 (en) | Offline uninterruptible power source and control method therefor | |
| JP7405704B2 (en) | Energy storage system | |
| JP5828774B2 (en) | Charge / discharge device for secondary battery and charge / discharge inspection device using the same | |
| JP6519553B2 (en) | Solar power system | |
| JP2009247185A (en) | System-cooperative inverter and its self-sustaining operation method | |
| JP7272897B2 (en) | Charge/discharge control device and battery and DC power supply system equipped with the same | |
| WO2021044653A1 (en) | Power conversion apparatus and system interconnection system | |
| JP2022163738A (en) | Power supply system | |
| JP4189985B2 (en) | Instantaneous incoming power control system | |
| JP7357531B2 (en) | Hybrid energy storage system | |
| JP2015027123A (en) | Power conditioner and power supply system | |
| JP3873043B2 (en) | Uninterruptible power system | |
| JP6385207B2 (en) | Battery system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221216 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230913 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230919 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231031 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231128 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231214 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7405704 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |